JP2002055335A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特に、横電界印加方式の液晶表示装置におい
て、画素開口部を拡大するため、ソースバスラインと対
向電極の間に平坦な透明絶縁層を形成するプロセスを不
必要とする。相対向する２つの基板を貼り合わせる際生
じるずれを吸収するため設けているブラックマトリクス
の幅の余裕を少なくする。 【解決手段】 赤、緑、青のカラーフィルター材料層を
所定位置に順に形成する際、相隣り合う異なる色彩のカ
ラーフィルター材料の端部を重ね合わせて遮光層とす
る。複数のカラーフィルター材料層を重ねて基板間隔保
持用のスペーサに兼用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置に関
し、特に広視野角かつ高輝度表示の技術に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】以下、図面を参照しつつ、従来の液晶表
示装置について説明する。

【０００３】図１は、特開平９−２３６８２０号公報に
開示された横電界印加方式の液晶表示装置の断面図であ
る。なおここに、横電界印加方式とは、透明基板の一方
の内面に画素電極と対向電極の双方を同一面上に形成
し、これら同一面上に形成した画素電極と対向電極間に
電位を与え、透明基板の板面と平行する方向の横電界を
液晶に印加して液晶分子の配列を制御する方式であり、
これにより装置の表示の視野角依存性の改善を図るもの
である。

【０００４】本図の（ａ）は、ソースバスライン（映像
信号線）に直交する方向かつ後に説明する半導体スイッ
チ素子のない部分の上下方向（基板面に直交する方向）
断面を示し、（ｂ）は同じく半導体スイッチ素子の存在
する部分の断面を示し、（ｃ）はソースバスラインに平
行方向かつ半導体スイッチ素子の存在する部分の断面を
示す。

【０００５】本図において、１ａは下部の、１ｂは上部
の透明基板である。２は、対向電極である。３ａは、ゲ
ート電極である。４は、ソースバスラインである。５
は、画素電極、５ａは、その延長端部である。６は、半
導体スイッチ素子である。７は、液晶層である。８ａは
下部の、８ｂは上部の配向膜である。９は透明絶縁層で
ある。

【０００６】本図に示すように、この液晶表示装置にお
いては、２枚の透明基板１ａと１ｂが相対向して配置さ
れ、その対向面間に配向膜を介して液晶が封入されてお
り、更に配向膜が液晶層の上下両面に接して液晶分子を
所定の配向に整列させる点は従来広く採用されているも
のと同じである。

【０００７】ただし、アレイ基板すなわち電極を形成す
る側の透明基板、この装置では１ａ側には配向膜８ａと
透明基板１ａとの間に透明絶縁層９が配置され、この透
明絶縁層によってソースバスラインと対向電極との間及
びソースバスラインと画素電極との間をそれぞれ絶縁
し、併せて対向電極とソースバスラインの位置を本装置
の使用者から見て（が表示面を見る場合に）重ね合わせ
て配置することが可能な構造となっている点に特徴があ
る。

【０００８】このようにすれば、電極の存在によって発
生する遮光部分の面積を小さくすることが可能となり、
画素部分の開口率が高まるため、画面全体の輝度が向上
する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構造の液晶表示装置の場合には、 （１）アレイ基板とこれに対向する基板とを貼り合わせ
る際に、画素の寸法が小さいだけにどうしても対向基板
に設けた遮光層（ブラックマトリックス）とソースバス
ライン、あるいは対向電極との位置ずれを完全になくす
ことは困難であり、このためその余裕として遮光部分を
拡げなければならない。 （２）ソースバスラインと対向電極とを積み重ねるのに
必要な透明絶縁層を形成するという従来にないプロセス
が必要になる。

【００１０】このため、両基板を貼り合わせる際にブラ
ックマトリクスにずれ吸収の余裕を設ける必要がなく、
しかも従来にないプロセスが新しく必要になるというこ
とがなく、ひいては単に画素部の開口率が高いだけでな
く、製造に必要なプロセスも増加しない構造の液晶表示
装置、特に横電界印加方式の液晶表示装置の開発が望ま
れている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題に
鑑みなされたものであり、遮光層に工夫を凝らしたもの
である。具体的には、以下の構成としている。

【００１２】請求項１記載の発明においては、対向電
極、画素電極、遮光層、走査信号線、映像信号線及び半
導体スイッチ素子を形成したアレイ側基板と、対向基板
その他勿論液晶層、両基板間のスペーサとを有する横電
界印加方式の光透過型や反射型の液晶表示装置であっ
て、対向電極と映像信号線は、基板面に直交する方向か
ら見た場合に、各々の形成パターンの位置が相互に重な
り合うよう絶縁層を介して積層された積層型対向電極と
積層型映像信号線であり、絶縁層は、カラー表示用画素
の周辺部にそのための赤、緑、青等（その他、シアン、
マゼンタ、イエロー）の３色のカラーフィルター（含
む、均等物）を形成する材料と兼用されて作製されたカ
ラーフィルター兼用絶縁層であることを特徴としてい
る。

【００１３】上記構成により、対向電極、画素電極、遮
光層、走査信号線、映像信号線及び半導体スイッチ素子
を形成したアレイ側基板と、対向基板とを有する液晶表
示装置において、以下の作用がなされる。

【００１４】対向電極と映像信号線は、積層型対向電極
と積層型映像信号線であり、基板面に直交する方向（使
用者が表示面を見る方向。従って、見る位置が必ずしも
正面でない場合にこれを考慮して多少直交方向からずれ
ている場合をも含む。）から見た場合に、各々の形成パ
ターンの位置が相互に重なり合うよう絶縁層を介して積
層され、そのため開口率の減少が防止される。

【００１５】絶縁層はカラーフィルター兼用絶縁層であ
り、カラー表示用画素の周辺部にそのための赤、緑、青
等の３色のカラーフィルターを形成する材料と兼用され
て作製されている。

【００１６】請求項２記載の発明においては、カラー表
示用画素間に存在する遮光層は、赤、緑、青等の３色の
カラーフィルター用の材料のうち、相隣り合うそして相
互に相違する色彩の２つの層を画素周辺部で積層して形
成した材料兼用遮光層であることを特徴としている。

【００１７】上記構成により、以下の作用がなされる。

【００１８】カラー表示用画素間に存在する遮光層は、
材料兼用遮光層であり、赤、緑、青等の３色のカラーフ
ィルター用の材料のうち、相隣り合う相違する２色の層
を画素周辺部で積層して形成されている。

【００１９】請求項３記載の発明においては、画素間に
存在する遮光層若しくは材料兼用遮光層は、積層型遮光
層若しくは積層型材料兼用遮光層であり、基板面に直交
する方向から見た場合に、その形成パターンが対向電極
あるいは信号電極の形成パターンの位置と重なり合って
形成されているため、開口率減少につながらない。

【００２０】請求項４記載の発明においては、画素電
極、遮光層、映像信号線、半導体スイッチ素子及び３色
のカラーフィルターを形成したアレイ側基板と、対向電
極を形成した対向基板とを有する液晶装置であって、画
素電極は、カラーフィルター材料の上に形成されたカラ
ーフィルター上画素電極であり、遮光層は、映像信号線
の直上、かつ３色のカラーフィルター用材料のうち画素
周辺部の隣り合う２色の層を積層して形成された材料兼
用遮光層であることを特徴としている。

【００２１】上記構成により、以下の作用がなされる。

【００２２】画素電極は、カラーフィルター上画素電極
であり、絶縁性物質からなる、カラーフィルター材料の
上に形成される。

【００２３】遮光層は、材料兼用遮光層であり、このた
め映像信号線の直上、かつ３色のカラーフィルター用材
料のうち画素周辺部の隣り合う２色の層を積層して形成
される。

【００２４】請求項５記載の発明においては、材料兼用
遮光層若しくは積層型材料兼用遮光層は、少くもその一
部に、更に少くも残りの色のカラーフィルター用材料を
積層してセルギャップを兼ねたセルギャップ兼用部を有
していることを特徴としている。

【００２５】上記構成により、以下の作用がなされる。

【００２６】材料兼用遮光層若しくは積層型材料兼用遮
光層は、少くもその一部に、セルギャップ兼用部を有し
ており、更に少くも残りの色のカラーフィルター用材料
を積層してセルギャップを兼ねる。なお、基板間に真空
充填法等で液晶を満たすため、必要な通路が確保されて
いるのは勿論である。

【００２７】請求項６記載の発明においては、対向電
極、画素電極、遮光層、映像信号線及び半導体スイッチ
素子を形成したアレイ側基板と、対向基板とを有する液
晶表示装置であって、対向電極と、映像信号線と、遮光
層とは、基板面に直交する方向から見た場合に、各々の
形成パターンが重なり合うよう積層して形成された積層
型対向電極、積層型映像信号線、積層型遮光層であるこ
とを特徴としている。

【００２８】上記構成により、上述の横電界印加方式の
液晶表示装置において、以下の作用がなされる。

【００２９】対向電極と、映像信号線と、遮光層とは、
画素の開口率が向上するよう基板面に直交する方向から
見た場合に、各々の形成パターンが重なり合うよう積層
して形成された積層型対向電極、積層型映像信号線、積
層型遮光層である。

【００３０】請求項７記載の発明においては、積層型遮
光層は、絶縁材料からなる絶縁積層型遮光層であり、積
層型対向電極と積層型映像信号線とは、絶縁積層型遮光
層を介して形成された隔離積層型対向電極と隔離積層型
映像信号線であることを特徴としている。

【００３１】上記構成により、以下の作用がなされる。

【００３２】積層型遮光層は、絶縁積層型遮光層であ
り、絶縁材料からなる。

【００３３】積層型対向電極と積層型映像信号線とは、
隔離積層型対向電極と隔離積層型映像信号線であり、各
々絶縁積層型遮光層を介して形成される。

【００３４】請求項８記載の発明においては、積層型遮
光層は、独立して電圧を印加できる導電体からなる導電
積層型遮光層であることを特徴としている。

【００３５】上記構成により、以下の作用がなされる。

【００３６】積層型遮光層は、導電積層型遮光層であ
り、表示改善のため独立して電圧を印加できる導電体か
らなり、また液晶表示装置は、そのための装備をも有し
ている。

【００３７】請求項９記載の発明においては、積層型遮
光層は、所定のセルギャプ高さまで積層したスペーサ兼
用遮光層であることを特徴としている。

【００３８】上記構成により、以下の作用がなされる。

【００３９】積層型遮光層は、スペーサ兼用遮光層であ
り、このため所定のセルギャプ高さまで積層されて形成
される。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態に
基づいて説明する。 （第１の実施の形態）本実施の形態は、横電界印加方式
の液晶表示装置に関するものである。

【００４１】以下、本実施の形態を、図面を参照しなが
ら説明する。

【００４２】図２に、本実施の形態の液晶表示装置の要
部の上下方向の断面を、図３に、その要部の上部から見
た平面を示す。

【００４３】両図において、従来技術の液晶表示装置に
ついて示した図１と同じ部品（部分、構成）について
は、本発明の趣旨に関係しない限り原則として図１と同
一の符号を付してある。またこのため、それらの説明は
省略する。そしてこのことは、後に説明する他の実施の
形態でも同様である。

【００４４】６は、半導体スイッチ素子である。１０ｒ
は、赤色カラーフィルター材料である。１０ｇは、緑色
カラーフィルター材料である。１０ｂは、青色カラーフ
ィルター材料である。１１は、カラーフィルター材料の
赤１０ｒ、緑１０ｇ、青１０ｂの３色のうち、隣り合う
２色の層で形成された遮光層である。

【００４５】以下、この技術内容について製造方法を中
心に説明する。

【００４６】まず、透明基板上１ａにＡｌ等からなる導
電膜でパターニングされた走査信号線（ゲートバスライ
ン）３を形成し、さらにその上面に絶縁膜（図示せず）
を形成した後、ａ−Ｓｉ等からなる半導体スイッチ素子
６やＡｌ等からなる導電膜でパターニングされた映像信
号線（ソースバスライン）４を形成する。

【００４７】なお、本実施の形態の液晶表示装置は、５
０〜１００μｍ角程度の画素電極５を透明導電体である
ＩＴＯ膜、あるいはＡｌ等からなる導電膜で櫛形にパタ
ーニングして形成する。

【００４８】次に、膜厚１〜２μｍ程度の赤、緑、青の
カラーフィルター材料を順に所定の位置に形成する。こ
の際、隣り合うそして異なる色彩のカラーフィルター材
料、例えば赤と緑とを両方の周辺部で重ね合わせて遮光
層とする。なお、この重ね合わせの方法であるが、図２
に示す場合には、最初赤色のカラーフィルターがガラス
基板全面に形成される。そして、このカラーフィルター
が必要な部分、具体的には赤色の画素の部分とその周辺
の遮光層部分にレジストが塗布され、その上でレジスト
を塗布されていない部分の赤色のカラーフィルターは、
エッチングで除去される。

【００４９】次いで、黄色のカラーフィルターが必要部
分にのみ赤色のカラーフィルターの形成された基板全面
に形成される。そして、この黄色のカラーフィルターが
必要な部分、具体的には黄色の画素の部分とその周辺の
遮光層部分のみが同様にレジストの塗布、その後のエッ
チングにて基板上に残され、他の部分のものは除去され
る。最後に、ほぼ同様の手段で青色のカラーフィルター
が形成されることとなる。

【００５０】なお、これらのカラーフィルターの材料と
しては、アクリル系等の樹脂材料に顔料あるいは染料を
分散させたものを用いる。 更に、この遮光層の上に対
向電極２を透明導電体であるＩＴＯ膜、あるいはＡｌ等
からなる導電膜で櫛形にパターニング形成した後、液晶
の分子の配列を整列させるための配向膜８ａをポリイミ
ド等で形成する。

【００５１】次に、対向する透明基板１ｂにも、同様に
配向膜８ｂを形成する。

【００５２】このようにして作製された上下の透明基板
に、ラビングクロスで各々所定方向のラビングを施し、
周辺部を周辺用壁部材とシール剤を使用して接着接合し
た後、透明基板間のスペースにあらかじめ形成してある
注入部（孔）より液晶を真空吸引法にて注入しその後注
入部を封止する。

【００５３】次に、この表示装置の機能について説明す
る。

【００５４】半導体スイッチ素子は、映像信号線及び走
査信号線から入力される駆動信号によってオン、オフ制
御される。そして、半導体スイッチ素子と接続された画
素電極と、対向電極との間に印加された電圧によって電
界を発生させ、液晶の配向を変化させて各画素の輝度を
制御し、画像を表示する。従って、ここまでは従来方式
の横電界印加方式の液晶表示装置と同じである。

【００５５】ところで、この際、本液晶表示装置では、
映像信号線４と対向電極２とは、本装置の表示面を見る
者から見た場合に、各々の形成パターンの位置が重なり
合うよう絶縁層を兼ねたカラーフィルター材料１０ｒ、
１０ｇ、１０ｂの周辺部を介して積層され、かつそのカ
ラーフィルター材料の周辺部は相隣り合う他のカラーフ
ィルター材料と重ね合わせ部を形成し、これにより遮光
層、いわゆるブラックマトリクスとしている。

【００５６】さて、従来の横電界印加方式では、対向電
極と映像信号線とは各々に印加される電圧の影響や、他
の電極や絶縁層を形成する際に生じる凹凸等の課題があ
り、各々の形成パターンの位置が重なり合うようなパタ
ーンに形成することは困難であった。また、その課題を
解決する手段としてアクリル系の透明レジスト材料等を
使用して平坦化し、絶縁層としていた。

【００５７】しかしながら、本表示装置では、単にブラ
ックマトリックス材料を不必要とし、各々の形成パター
ンの位置が重なり合うようなパターンにするためだけの
特別な材料やプロセスなしで高開口にすることが可能と
なるだけでなく、透明基板にカラーフィルター材料を直
接形成するので、図上、上下２枚の透明基板を貼り合わ
せる際に生じるずれを小さくすることが可能となる。そ
の結果、製造プロセスの都合による開口率の減少を防止
することができる。 （第２の実施の形態）本実施の形態の液晶表示装置は、
透明基板に垂直に電界が印加される方式のものである。

【００５８】以下、本実施の形態について図４と図５を
参照しながら説明する。

【００５９】図４は、本実施の形態の液晶表示装置の要
部の断面図であり、図５は、同じく平面図である。

【００６０】以下、この技術内容について、図４を中心
に参照しつつ製造方法を中心に説明する。

【００６１】まず、アレー側の透明基板１ａ上にＡｌ等
からなる導電膜でパターニングされた走査信号線３（図
４では図示せず）を形成し、さらにその上面に絶縁膜
（図示せず）を形成した後、ポリ−シリコンやアモルフ
ァスシリコン等からなる半導体スイッチ素子６とＡｌ等
からなる導電膜でパターニングされた映像信号線４を形
成する。

【００６２】つぎに、赤、緑、青のカラーフィルター材
料１０ｒ、１０ｇ、１０ｂを所定位置に順に形成する。
この際、先の実施の形態と同じく相隣り合うカラーフィ
ルター材料、例えば赤と緑の周辺部を重ね合わせて遮光
層１１とする。

【００６３】そして、各色のカラーフィルター材料の上
に、各画素に対応する画素電極５ａを透明導電体である
ＩＴＯ膜等で形成する。

【００６４】更に、ポリイミド等で液晶の分子の配列を
整列させるための配向膜８ａを形成する。

【００６５】また、この透明基板に対向する透明基板１
ｂには、透明導電体であるＩＴＯ膜によって対向電極５
ｂを形成したのち、同じく配向膜８ｂを形成する。

【００６６】このようにして作製した２枚１組の透明基
板は、各々所定の方向にラビングを施し、周辺部をシー
ル剤で接着した後、内部のスペースへ液晶を注入し、そ
の後注入部を封止する。

【００６７】図４は、この状態での断面図である。

【００６８】次に、この表示装置の動作について説明す
る。

【００６９】半導体スイッチ素子６は、図５に示すよう
に直交する映像信号線及び走査信号線から入力される駆
動信号によってオン、オフ制御される。そして、半導体
スイッチ素子と接続された画素電極と、図示していない
対向電極との間に印加された電圧によって液晶の配向を
変化させ各画素の輝度を制御し、画像を表示する。

【００７０】ところで、本実施の形態でも、画素電極と
映像信号線及び走査信号線等とを絶縁するための絶縁層
として相相違する色彩のカラーフィルター材料の周辺の
重ね合わせ部を使用し、また相隣り合うカラーフィルタ
ー材料の重ね合わせ部を遮光層１１としている点は先の
第１の実施の形態と同じである。従って、先の第１の実
施の形態と同様の効果が生じる。

【００７１】更に、従来の液晶表示装置は、画素開口部
を大きくするために、半導体スイッチ素子等を形成した
部分を平坦化し、かつ半導体スイッチ素子等と導通をと
る必要があるため、アクリル系の透明レジスト材料等で
この種の絶縁層を使用しているが、本実施の形態では映
像信号線、走査信号線、半導体スイッチ素子等を形成し
た透明基板上にカラーフィルター材料を形成するため、
画素開口部を大きくするためだけの特別な材料やその製
造プロセスを必要としないという効果も生じる。 （第３の実施の形態）本実施の形態は、カラーフィルタ
ー材料等を対向基板の間隔を一定に保持するスペーサに
も使用するものである。

【００７２】図６は、本実施の形態の横電界方式の液晶
表示装置の要部の断面図である。

【００７３】以下、本実施の形態の液晶表示装置を、図
を参照しながら説明する。

【００７４】本実施の形態も、画素電極５、映像信号線
４及び半導体スイッチ素子（図示せず）は、先の第１の
実施の形態と同じプロセスで形成する。

【００７５】以下、重複する部分もあるが、これ以降の
製造方法について概略説明する。

【００７６】赤色カラーフィルター材料１０ｒの膜を形
成する。更に、この赤色カラーフィルター材料の上部、
各色彩画素の周辺部のブラックマトリクスが形成される
部分に対向電極２を透明導電体であるＩＴＯ膜、あるい
はＡｌ等からなる導電膜で櫛形にパターニング形成す
る。

【００７７】次に、緑色及び青色の画素となる部分の赤
色カラーフィルター材料を除去する。

【００７８】次いで、緑色のカラーフィルター材料１０
ｇの膜を形成する。しかる後、青色の画素となる部分の
緑色カラーフィルター材料を除去する。なおこの場合、
必要に応じて既に形成してある赤色の画素に相当する部
分のカラーフィルター材料上には、その上部の緑色のカ
ラーフィルターを除去し易いようあらかじめレジスト膜
を形成しておく。最後に、青色のカラーフィルター材料
１０ｂ膜を形成し、不必要な部分は除去する。ところで
この際、各色彩用画素の周辺部では、相隣り合うカラー
フィルター材料を重ね合わせて遮光層とし、更に残りの
カラーフィルター材料を一部積み重ねて形成し、必要な
基板間隔（セルギャップ）を得るためのスペーサの一部
とする。

【００７９】その後、アレイ側基板全面にポリイミド等
で液晶の分子の配列を整列させるための配向膜８ａを形
成する。

【００８０】最後に、アレイ側の基板に対向する基板１
ｂにも、同様に配向膜８ｂを形成する。

【００８１】しかる後、このようにして製作した２つの
透明基板から液晶パネルを作製する工程と、画像を表示
する動作原理も先の第１の実施の形態と同じである。

【００８２】ただし、配向処理の方法であるが、これは
カラーフィルター材料を積み重ねてできるスペーサの柱
が影になって配向不良となったり、柱が折れてしまう恐
れがあるので、紫外線（ＵＶ光）で配向を得る光配向を
採用したのが異なる。またこのため、カラーフィルター
材料としては、光反射型の有機膜を使用するのは勿論で
ある。ただし、光配向については、例えば、液晶若手研
究会編 「液晶材料研究の基礎と応用」 シグマ出版
１９９８年刊 １７９頁、２５５〜２６０頁等に記載さ
れている周知技術であるため、その説明は省略する。

【００８３】ところで、実施の形態では、単に色彩の相
違するカラーフィルター材料を画素周辺部で積層させて
遮光層を形成するだけでなく、３色のカラーフィルター
全てと配向膜をも積層させてセルギャップ用のスペーサ
をも形成している。

【００８４】このようにすることにより、単に従来必要
であったブラックマトリックス材料及びその製造プロセ
スが不必要となり、併せて高開口にするだけでなく、ビ
ーズ状のスペーサの散布工程も不必要となる。

【００８５】また、ビーズ状スペーサがなくなったた
め、これがパネル内で移動してアレイ基板を傷つけた
り、バックライトの光で乱反射して画質を損なったりす
る恐れもなくなる。 （第４の実施の形態）本実施の形態も横電界方式の場合
であるが、カラーフィルターは対向基板側に形成され
る。

【００８６】図７は、本実施の形態の液晶表示装置の要
部の断面図である。

【００８７】以下、本図を用いてその動作について説明
する。

【００８８】画素電極５、映像信号線４及び半導体スイ
ッチ素子（図示せず）を先の第１の実施の形態と同じプ
ロセスで形成する。

【００８９】その後、アクリル系等の樹脂材料で平坦な
第１絶縁膜１２を形成し、その上に対向電極２を形成す
る。

【００９０】更に、その上に同様の平坦な第２絶縁膜１
３を形成し、その上に導電性の物質からなる必要最小限
の幅の遮光層１１を形成する。

【００９１】ところでこの際、この遮光層に導電性の材
料を使用して、電圧の印加が可能なようにすれば、横電
界印加方式ではどうしてもクロストーク（ｃｒｏｓｓ
ｔａｌｋ、液晶の応答性の遅いのに基づく視認性の悪
化）が生じ易いが、画素電極への変調効果を抑制してク
ロストークを抑える等、画質の改善を行うことが可能と
なる。

【００９２】更に、この遮光層の上にポリイミド等で液
晶２の分子の配列を整列させるための配向膜８ａを形成
する。

【００９３】一方、この透明基板１ａに対向する透明基
板１ｂには、各色用のカラーフィルター材料によりカラ
ーフィルターを形成し、更にその上に配向膜８ｂを形成
する。ただし、アレー基板に遮光層が形成されているた
め、各色用のカラーフィルター材料は画素周辺部で相互
に細い配向膜の帯８１を介して孤立化して形成する。

【００９４】このようにして製作した２個１組の透明基
板からパネルを作製する工程と画像を表示する動作原理
は、先の各実施の形態１と同じである。

【００９５】本実施の形態では、映像信号線と対向電極
とは各々の電極パターンが重なり合うよう絶縁層を介し
て積層され、更にその上に２つのパネルの貼り合わせの
際のずれの補償を考慮することなく、性能から定まる幅
の遮光層を形成している点が従来と大きく異なる。

【００９６】またこのため、先の各実施の形態と同様の
効果が得られる。 （第５の実施の形態）本実施の形態も横電界方式の場合
である。

【００９７】図８は、本実施の形態の液晶表示装置の要
部の断面図である。

【００９８】以下、本図をもとにその内容を説明する。

【００９９】本実施の形態では、遮光層１１がフォトレ
ジスト等の絶縁材料で構成され、映像信号線の上に平坦
化絶縁膜を形成することなく、直接遮光層１１を形成す
るものである。

【０１００】本実施の形態では、導電性物質からなる遮
光層が、独立して電圧を印加することによる画質の改善
効果は得られないが、それ以外は先の第４の実施の形態
と同様の効果が得られる。 （第６の実施の形態）本実施の形態は、スペーサ兼遮光
層に関するものである。

【０１０１】図９は、本実施の形態の液晶表示装置の要
部の断面図である。

【０１０２】以下、本図を参照しながら、本実施の形態
を説明する。

【０１０３】本液晶表示装置においては、横電界印加方
式の液晶表示装置において、カラーフィルター１０ｒ、
１０ｇ、１０ｂは対向基板側に形成されている。

【０１０４】また、映像信号線４と画素電極５はアレイ
側基板に形成されている。

【０１０５】次に、本実施の形態の特徴あるが、本図に
示すように、樹脂ブラックからなる遮光層１１の一部を
所定の高さまで積み上げて従来のビーズ状スペーサに代
えている。そして更に、このスペーサの頂部近くに対向
電極２を設け、更にこれらの形成されたアレー側基板の
上面を配向膜８ａで覆っている。

【０１０６】このため、本実施の形態では、先の第３の
実施の形態と同様の効果が得られる。

【０１０７】以上、本発明を幾つかの実施の形態に基づ
いて説明してきたが、本発明は何もこれらに限定されな
いのは勿論である。すなわち、例えば以下のようにして
もよい。

【０１０８】１）第１の実施の形態において、画素電極
はカラーフィルター材料を形成した後に形成する。これ
により、対向電極と画素電極をほぼ同一平面上に形成し
て、カラーフィルター材料による電圧ロスを低減し、よ
り水平な電界にしている。

【０１０９】また、図２では、対向電極と画素電極が極
力同一平面となるよう遮光層部の上側にくるカラーフィ
ルター材料を薄くしているが、これは図６に示すように
同じ厚さとしている。

【０１１０】２）第４の実施の形態で、画素電極を、第
１絶縁層を形成した後に形成し、対向電極と画素電極を
同一平面上に形成して、第１絶縁層による電圧ロスを低
減し、より水平な電界にしている。

【０１１１】３）液晶表示装置は、透過型でなく反射型
としている。

【０１１２】４）カラー表示の画素の配列は、ほぼ正方
形の画素からなるモザイクでなく、デルタやストライプ
としている。

【０１１３】５）図２や図６では、下側にしているカラ
ーフィルター材料等の端部が綺麗な９０度角となってい
たり、図６ではカラーフィルター材料の積層部が下拡が
りの台形となっていたりしているが、これらはエッチン
グの方法等により、丸味を有していたり、適宜他の形状
となったりしいている。

【０１１４】６）第２の実施の形態で、対向電極をＩＴ
Ｏでなく、別途本出願人が特願平１１−７５２３４号で
開示しているスピンコートを使用しての有機導電体で形
成している。

【０１１５】７）カラーフィルター材料や配向膜の形成
も、スピンコート等他の手段を採用している。なお、ス
ピンコートの場合、下部の層や線の如何により形成面に
多少の凹凸が存在しても、表面が平均になるという効果
が得られる。

【０１１６】また、スピンコートの場合には、カラーフ
ィルターや配向膜等の微少粒子等を溶融させた液を塗布
後、溶媒を除去することとなる。

【０１１７】

【発明の効果】以上の説明でわかるように、本発明によ
れば、各々の形成パターンが重なり合うようにするため
だけの特別な材料やプロセスを必要とせずに、画素開口
部を拡大することが可能となる。

【０１１８】また、透過型の場合、透明基板にカラーフ
ィルター材料を直接形成するので、製造時２枚の透明基
板を貼り合わせる際に生じるずれを吸収するための余裕
をブラックマトリクスに設ける必要がなく、このため開
口率の減少を防止することが可能となる。

【０１１９】また、カラーフィルター材料の形成を工夫
して、単に従来必要であったブラックマトリクスそのも
の及びその製造プロセスがなくなるので、高開口率にな
るだけでなく、これに併せてビーズ状スペーサ等及びそ
の散布工程等も不必要となる。

【０１２０】また、ビーズ状スペーサ等のようにパネル
内で移動してアレイ基板を傷つけたり、バックライトの
光で乱反射して画質を損なう恐れのある物質を使用しな
いので、それだけ装置そのものと表示の品質が向上す
る。

【０１２１】更に、以上の相乗作用により、広視野角、
高輝度等の高画質が得られ、かつ、低コスト、高信頼性
の液晶表示装置とすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来技術の液晶表示装置の本発明に関係する
部分の断面図である。

【図２】 本発明の第１の実施の形態の液晶表示装置の
要部の断面図である。

【図３】 本発明の第１の実施の形態の液晶表示装置の
要部の平面図である。

【図４】 本発明の第２の実施の形態の液晶表示装置の
要部の断面図である。

【図５】 本発明の第２の実施の形態の液晶表示装置の
要部の平面図である。

【図６】 本発明の第３の実施の形態の液晶表示装置の
要部の断面図である。

【図７】 本発明の第４の実施の形態の液晶表示装置の
要部の断面図である。

【図８】 本発明の第５の実施の形態の液晶表示装置の
要部の断面図である。

【図９】 本発明の第６の実施の形態の液晶表示装置の
要部の断面図である。

【符号の説明】

１ａ 透明基板（アレイ側） １ｂ 透明基板（アレイ対向側） ２ 対向電極（横電界印加方式） ３ ゲートバスライン（走査信号線） ４ ソースバスライン（映像信号線） ５ 画素電極 ５ａ 画素電極（アレイ基板上） ５ｂ 対向電極（垂直電界方式の対向基板上） ６ 半導体スイッチ素子 ７ 液晶 ８ａ 配向膜（アレイ基板側） ８ｂ 配向膜（対向基板側） ８１ 配向膜の帯 ９ 透明絶縁層 １０ｒ 赤色カラーフィルター（材料） １０ｇ 緑色カラーフィルター（材料） １０ｂ 青色カラーフィルター（材料） １１ 遮光層 １２ 第１絶縁層 １３ 第２絶縁層

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｆ 1/1345 Ｇ０２Ｆ 1/1345 1/1368 1/1368 Ｇ０９Ｆ 9/30 ３３８ Ｇ０９Ｆ 9/30 ３３８ ３４９ ３４９Ｂ 9/35 9/35 (72)発明者 井上 一生 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 木村 雅典 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 上村 強 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 塩田 昭教 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H048 BA11 BB02 BB03 BB07 BB08 BB44 2H089 LA09 MA03 NA05 PA02 QA16 TA05 TA09 TA12 TA13 2H091 FA02Y FA34Y GA07 GA08 GA13 LA17 LA30 2H092 JA24 JB01 JB13 JB22 JB31 NA07 PA02 PA03 PA08 PA09 5C094 AA03 AA42 AA43 BA03 BA43 CA19 DA14 EA04 EA07 ED03 ED15

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向電極、画素電極、遮光層、走査信号
   線、映像信号線及び半導体スイッチ素子を形成したアレ
   イ側基板と、対向基板とを有する液晶表示装置であっ
   て、 上記対向電極と上記映像信号線は、 基板面に直交する方向から見た場合に、各々の形成パタ
   ーンの位置が相互に重なり合うよう絶縁層を介して積層
   された積層型対向電極と積層型映像信号線であり、 上記絶縁層は、 カラー表示用画素の周辺部にそのための赤、緑、青等の
   ３色のカラーフィルターを形成する材料と兼用されて作
   製されたカラーフィルター兼用絶縁層であることを特徴
   とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】 上記カラー表示用画素間に存在する遮光
   層は、 赤、緑、青等の３色の上記カラーフィルター用の材料の
   うち、相隣り合う相違する２色の層を画素周辺部で積層
   して形成した材料兼用遮光層であることを特徴とする請
   求項１記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】 上記画素間に存在する遮光層若しくは前
   記材料兼用遮光層は、 基板面に直交する方向から見た場合に、その形成パター
   ンが上記対向電極あるいは上記信号電極の形成パターン
   の位置と重なり合う積層型遮光層若しくは積層型材料兼
   用遮光層であることを特徴とする請求項１若しくは請求
   項２記載の液晶表示装置。
4. 【請求項４】 画素電極、遮光層、映像信号線、半導体
   スイッチ素子及び３色のカラーフィルターを形成したア
   レイ側基板と、対向電極を形成した対向基板とを有する
   液晶装置であって、 上記画素電極は、 上記カラーフィルター材料の上に形成されたカラーフィ
   ルター上画素電極であり、 上記遮光層は、 上記映像信号線の直上、かつ上記３色のカラーフィルタ
   ー用材料のうち画素周辺部の隣り合う２色の層を積層し
   て形成された材料兼用遮光層であることを特徴とする液
   晶表示装置。
5. 【請求項５】 前記材料兼用遮光層若しくは積層型材料
   兼用遮光層は、少くもその一部に、 更に少くも残りの色のカラーフィルター用材料を積層し
   てセルギャップを兼ねたセルギャップ兼用部を有してい
   ることを特徴とする請求項２、請求項３若しくは請求項
   ４記載の液晶表示装置。
6. 【請求項６】 対向電極、画素電極、遮光層、映像信号
   線及び半導体スイッチ素子を形成したアレイ側基板と、
   対向基板とを有する液晶表示装置であって、 上記対向電極と、上記映像信号線と、上記遮光層とは、 基板面に直交する方向から見た場合に、各々の形成パタ
   ーンが重なり合うよう積層して形成された積層型対向電
   極、積層型映像信号線、積層型遮光層であることを特徴
   とする液晶表示装置。
7. 【請求項７】 前記積層型遮光層は、 絶縁材料からなる絶縁積層型遮光層であり、 前記積層型対向電極と前記積層型映像信号線とは、 各々前記絶縁積層型遮光層を介して形成された隔離積層
   型対向電極と隔離積層型映像信号線であることを特徴と
   する請求項６記載の液晶表示装置。
8. 【請求項８】 前記積層型遮光層は、 独立して電圧を印加できる導電体からなる導電積層型遮
   光層であることを特徴とする請求項６記載の液晶表示装
   置。
9. 【請求項９】 前記積層型遮光層は、 所定のセルギャプ高さまで積層したスペーサ兼用遮光層
   であることを特徴とする請求項６、請求項７若しくは請
   求項８記載の液晶表示装置。